高中化学探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质实验题

I．课本中介绍了乙醇氧化的实验：把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰加热，待铜丝表面变黑后立即把它插入盛有约2 mL乙醇的试管里，反复操作几次。注意闻生成物的气味，并观察铜丝表面的变化。
（1）实验室可用化学方法替代“闻生成物的气味”，写出该化学方法的化学反应方程式__________________________________________________。
（2）某同学在探究“闻生成物的气味”的替代方法时，偶然发现向溴水中加入乙醛溶液，溴水褪色。该同学为解释上述现象，提出两种猜想：①溴水将乙醛氧化为乙酸；②溴水与乙醛发生加成反应。请你设计一个简单的实验，探究哪一种猜想正确?
                                                 
Ⅱ．某课外活动小组利用下图装置进行乙醇的催化氧化实验并制取乙醛(试管丙中用水吸收产物)，图中铁架台等装置已略去。实验时，先加热玻璃管中的铜丝，约lmin后鼓入空气。请填写下列空白：

（1）乙醇发生催化氧化的化学反应方程式为________________________________________。
（2）实验时，常常将甲装置浸在70℃～80℃的水浴中，目的是____________________；由于装置设计上的缺陷，实验进行时可能会______________________________。
（3）反应发生后，移去酒精灯，利用反应自身放出的热量可维持反应继续进行。进一步研究表明，鼓气速度与反应体系的温度关系曲线如图所示。

试解释出现图中现象的原因：______________________________；你认为该实验中“鼓气速度”这一变量可用______________________________来计量。

某研究性学习小组为了制取氨气和探究氨气的有关性质，进行了下列实验。

（1）根据图A氨气的制备装置制取氨气，试回答：收集氨气的方法是________________：装置中棉花的作用是_______________。
（2）甲、乙两组同学用干燥的圆底烧瓶各收集一瓶氨气，根据图B喷泉实验的装置进行实验，都观察到美丽的红色喷泉。

根据实验现象说明氨气具有的性质是____________________________________。
（3）甲、乙两组同学完成喷泉实验后，圆底烧瓶中所得溶液如图C所示。请通过分析确认：甲组同学所得氨水的物质的量浓度_______（填“大于”、“小于”或“等于”）乙组同学所得氨水的物质的量浓度。

某化学探究学习小组设计如下图装置制取硝酸（夹持和加热仪器均已略去）。实验中可供使用的药品有：Na₂CO₃、NaHCO₃、NH₄HCO₃、Na₂O₂、NaOH溶液和水。

请回答下列问题：
（1）装置A中发生的化学反应方程式是                               。
（2）撤去装置D中的加热装置后，铂丝仍然保持红热，这是因为D中发生的化学反应是一个         （填“放热”或“吸热”）反应。
（3）装置F中盛放的是                  溶液，其作用是                                          。
（4）实验过程中，要使NH₄HCO₃充分转化为HNO₃，还要在装置D中通入过量的氧气。甲同学提议在C处连接一个制取氧气的装置，乙同学认为可直接在A中再加入上述提供药品中的一种物质，这种药品的化学式是                 

（１）向Na₂CO₃的浓溶液中逐滴加入稀盐酸，直到不再生成CO₂气体为止，则在此过程中，溶液的c(HCO₃^－ )变化趋势可能是：①逐渐减小；②逐渐增大；③先逐渐增大，而后减小；④先逐渐减小，而后增大。４种趋势中可能的是　　　。
（２）pH相同的HCl溶液、H₂SO₄溶液、CH₃COOH溶液各100 mL。
①３种溶液中，物质的量浓度最大的是　　　　。
②分别用pH为0.1的NaOH溶液中和，其中消耗NaOH溶液最多的是　　　　。
③反应开始时，反应速率　　　　　　。

A．HCl最快

B．H2SO4最快

C．CH3COOH最快

D．一样快

为比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果甲乙两组同学分别设计了如图一、图二所示的实验。

（1）图一可通过观察_____________________________ 现象来定性比较得出结论。有同学提出将CuSO₄改为CuCl₂更为合理，其理由是__________________________，
你认为还可以作其他何种改进？ _____________________________________________。
（2）图二可用于定量比较反应的快慢，检查图二装置气密性的方法是               。
利用图二做实验时需测量的数据是                               。

有一种褐铁矿主要成分是Fe₂O₃,所含杂质不溶于水和酸。某研究性学习小组的同学们利用一小块样品，进行了以下实验。
（1）检验矿物样品中是否有Fe³⁺
实验用品：锤子、研钵、烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台、滤纸、试管、胶头滴管
实验步骤：
①取样：将样品用锤子敲碎，再在研钵中研细备用。
②溶解：将样品粉末倒入烧杯，加入            ，用玻璃棒充分搅拌。
③             （填操作名称）。
④检验：取少许溶液，                                         。
实验现象：                                     。
实验结论：矿物样品中含有Fe³⁺。
（2）制备氢氧化亚铁
①为了得到亚铁盐的溶液，同学们在剩余的溶液中加入过量的某种固体试剂，该试剂是（填化学式）          ，反应的离子方程式是                                    。
②对于①中过量的的固体试剂是否需要除去，同学们产生了两种观点。
甲组：认为需要过滤。                   乙组：认为不需要过滤。
你支持的是组     （填“甲”或“乙”），理由是                                 。
③同学们在新制得的亚铁盐溶液中加入适量新制的氢氧化钠溶液，制出的氢氧化亚铁呈    色。为使试管中的氢氧化亚铁保存的时间更长，你可以采取什么样的措施？                               。

实验题
Ⅰ以下是有关SO₂、Cl₂的性质实验。
(1)某小组设计如图所示的装置图（图中夹持和加热装置略去），分别研究SO₂和Cl₂的性质。

若从左端分别通入SO₂和Cl₂，装置A中观察到的现象是否相同？       (填“相同”或“不相同”)；若装置D中装的是V₂O₅(催化剂)，通入SO₂时，打开K通入适量O₂的化学反应方程式为                             。
②SO₂通入B中，溶液颜色退去，则该反应的离子方程式为                   。
(2) 某同学将足量的SO₂通入一支装有氯化钡溶液的试管，未见沉淀生成，若向该试管中加入足量(填字母)       ，仍然无法观察到沉淀产生。
A．氨水               B．稀盐酸            C．硝酸钾溶液                   D．硫化钠溶液
(3)若由元素S和O组成–2价酸根离子X，X中S和O的质量比为2∶3；当Cl₂与含X的溶液完全反应后，得澄清溶液，取少量该溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀产生。写出Cl₂与含X的溶液反应的离子方程式                              。 
(4)某科研单位利用电化学原理用SO₂来制备硫酸，装置如图

含有某种催化剂，电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。通入SO₂的电极为_________极，其电极反应式为                              ；电池的总反应式                                      
Ⅱ实验是化学研究的基础，关于下列各装置图的叙述正确的是             （填序号）

A．装置①可完成多种气体的发生、净化和收集，如铜屑与稀硝酸反应
B．装置②中，a为正极，d为阳极
C．装置③可用于收集H₂、NH₃、Cl₂,、HCl、NO₂等
D．装置④能用于测量气体体积
Ⅲ 用铅蓄电池电解苦卤水（含Cl^－、Br^－、Na⁺、Mg²⁺）的装置如图所示（a、b为石墨电极）。下列说法中正确的是         （填序号）

A．铅蓄电池负极的反应式为：Pb—2e^－=Pb²⁺
B．铅蓄电池放电时，B极质量减轻，A极质量增加
C．铅蓄电池充电时，A极应与外电源负极相连
D．电解苦卤水时，a电极首先放电的是Br^－

(9分)有两个实验小组的同学探究一氧化碳、二氧化硫与过氧化钠的反应。请回答下列问题：
(1)第一小组同学设计如图装置进行实验。通入SO₂气体，将带余烬的木条插入试管C中，木条复燃。

甲同学认为Na₂O₂与SO₂反应生成了Na₂SO₃和O₂，则反应的化学方程式为___________________________。
乙同学认为Na₂O_：与SO₂反应除了生成Na₂SO₃和O₂外，还有Na₂SO₄生成。为检验是否有Na₂SO₄生成，该同学设计了如下方案：

你认为乙同学的方案是否合理____________(答“是”或“否”)；请简要说明两点理由：
①__________________________________________________________________________
②__________________________________________________________________________.
(2)第二小组同学利用下图中的有关装置(固定装置及胶管略去)验证CO气体能否与Na₂O₂反应。已知：H₂C₂O₄  CO₂↑+CO↑+H₂O
(乙二酸) 

若CO能够与Na₂O₂发生反应，则预测反应产物为______________________；验证该产物可选择的试剂是___________________________________________________。
上述实验中选择的最简单的装置接口连接顺序为_________________________.

铁是生活中的常见金属，也是高中所学的过渡元素，由于其结构特点，在与其化物质反应时往往表现出不同的价态。某研究性学习小组对铁和硫反应产物中铁的化合价进行了探究，并设计了以下实验，其实验的步骤为：

步骤一：将铁粉和硫粉按一定质量比混合，如图所示在氮气环境中，加热后反立即可发生并持续进行，冷却后得到黑色固体。
步骤二：取黑色固体少许，加入浓NaOH溶液并稍稍加热，冷却后过滤，得到黑色滤渣。
在取得黑色滤渣后，同学们经过讨论分析，对其成分提出了各种猜想，其中代表性的为：
猜想一：由于硫和氧是同一主族元素，所以黑色固体的可能是Fe₃S₄
猜想二：硫和氧虽是同一主族元素，但硫的非金属性弱，则黑色固体为FeS
为了验证以上猜想又进行了以下操作：
步骤三：在滤渣中加入已煮沸的稀硫酸。
步骤四：取步骤三所得溶液少许，……。
请回答下列问题：
（1）查阅资料：实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO₂）饱和溶液混合加热反应得氮气。请写出该反应的离子方程式：                 。
（2）实验中通入氮气的作用                   。
（3）若猜想一正确，则步骤三应该观察到试管内有         出现（填实验现象）。
（4）若猜想二正确，请完成步骤四的实验操作、现象和结论                。
（5）步骤一中铁粉和硫粉的混合粉末中硫要过量些，其原因是                   。
（6）步骤二中加入浓NaOH溶液并稍稍加热的目的是                         。

(14分)某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。
（1）提出假设 ①该反应的气体产物是CO₂。
②该反应的气体产物是CO。
③该反应的气体产物是              。
（2）设计方案 如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

（3）查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO₂）
饱和溶液混合加热反应制得氮气。
①请写出该反应的离子方程式：                                      。
②该实验装置与实验室制取下列气体相同的是          （填标号）；
A、用稀盐酸和锌反应制H₂ B、用MnO₂和浓盐酸加热反应制C1₂
C、用KC1O₃与MnO₂共热反应制O₂
（4）实验步骤
①按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中；
②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；
③停止通入N₂后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊；
④待反应结束，再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g；
⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
步骤②、④中都分别通入N₂，其作用分别为                             。
（5）数据处理
试根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式：
                                    。
（6）实验优化 学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。
①甲同学认为：应将澄清石灰水换成Ba(OH)₂溶液，其理由是                  。
②从环境保护的角度，请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善：     。

某中学高一化学兴趣小组的同学，在实验室探究用过量的锌与浓硫酸反应制取SO₂。         
(1)这样制取的SO₂中可能含有的杂质有      和      。
(2)某同学用下列装置连接成一整套实验装置以验证①的判断是否正确，若按气体从左到右流向时，气体流经的各装置导管的编号依次是   →   →   →   →   → (用a、b……填写；每套装置只允许使用一次)。

(3)根据②确定的实验过程，请将实验时有关装置中所盛药品、实验现象、结论填入下表：

装置	所盛药品	实验现象	结论
B
C	CuO固体
D	无水CuSO4

某化学实验小组的同学为探究和比较SO₂和氯水的漂白性，设计了如下的实验装置。

(1)实验室用装置A制备SO₂。某同学在实验时发现打开A的分液漏斗活塞后，漏斗液体未流下，你认为原因可能是                                   
(2)实验室用装置E制备Cl₂，其反应的化学化学方程式为：MnO₂+4HCl（浓）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O请指出该反应中的液体反应物在反应中所表现出的化学性质：
__________________________________________________________________；
(3)①反应开始一段时间后，观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是：
B：________________________，D：____________________________。
②停止通气后,再给B、D两个试管分别加热，两个试管中的现象分别为
B：_________________________，D：____________________________。
（4）另一个实验小组的同学认为SO₂和氯水都有漂白性，二者混合后的漂白性肯定会更强，他们将制得的SO₂和Cl₂按1：1同时通入到品红溶液中，结果发现褪色效果并不像想象那样。请你分析该现象的原因（用化学方程式表示）                                           

某校化学课外小组的学生为了验证乙醇的分子结构，设计如下实验程序：乙醇的精制、乙醇组成元素的测定、分子式的测定、分子结构的测定。
（1）若所用乙醇中含少量水，采用直接蒸馏的方法不能有效除去水，通常向其中加入       ，然后蒸馏。证明乙醇不再含水，可用一种试剂检验，这种试剂是           。
（2）用燃烧乙醇分析产物的方法确定含有C、H、O三种元素。
a．证明含有H元素的操作是                                            。
b．证明含有O元素时，需取得的实验数据是：CO₂的质量，H₂O的质量及         。
（3）为确定乙醇的分子式，在通过(2)获取乙醇的实验式之后，是否必须再测定乙醇的相对分子质量才能确定其分子式   (答“是”或“否”)，理由是                。
（4）测定乙醇的分子结构
a．若采用红外光谱仪测定，则通过所得红外光谱中有         键的振动吸收峰，即可确定乙醇的结构是CH₃CH₂OH而不是CH₃OCH₃。(填“C—H”，“C—C”，“C—O”，“O—H”)
b．若采用核磁共振仪测定，则所得乙醇的核磁共振氢谱上应有   个吸收峰。

I、为了探究HClO的漂白性，某同学设计了如下的实验。

(1)通入Cl₂后，从集气瓶A中干燥的红色布条的现象可得出的结论是       。
(2)从集气瓶B中湿润的红色布条的现象可得出的结论是______________。
(3)烧杯中发生反应的化学方程式是_________________________________。
II、（1）正常雨水显酸性，其pH约值等于5.6，这是由于         。
（2）某次采集的硫酸工业产区酸雨样品，每隔一段时间测定一次pH值，得数据如下

时间	开始	8h后	16h后	24h后	32h后	40h后	48h后
pH	5.0	4.8	4.6	4.3	4.2	4.0	4.0

酸雨样品pH值变小的主要原因是_____________________________。

(10分)某研究性学习小组为探究Cu(OH)₂受热分解产物及产物性质，设计如下实验。

(1)取0．98 g Cu(OH)₂固体加热，质量随温度变化的曲线如图1所示，产物A、B的化学式分别为   和   。
(2)取少量产物B加入足量的稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到容器中还有红色固体存在，该反应的离子方程式为                                       。
(3)为证明产物A在加热时能与NH₃反应，某同学设计了如图Ⅱ(夹持装置未画出)所示实验装置。
①简述检查该装置气密性的方法                                           。
②实验过程中观察到两个明显现象： i直玻璃管中固体由黑色变为红色；ii装置乙中固体由白色变为蓝色。能证明产物A与NH₃发生了反应的判断依据的是   (填选项字母)。
a．只有i可以    b．只有ii可以    c．i或ii都可以